[发明专利]一种利用过剩电制替代天然气的方法

权利要求书

1.一种利用过剩电制替代天然气的方法，包括如下步骤：

(1)利用过剩电电解水制取氢气；

步骤(1)中，所述氢气的纯度≥96％，氧气含量＜0.1％；

(2)将氢气增压至0.5～5MPa，然后升温至220～350℃；

(3)将经升温后的氢气分成2股，其中一股氢气输入至气体混合器中，另一股氢气输入至甲烷化反应区中；

步骤(3)中，输入至所述气体混合器中的氢气与输入至所述甲烷化反应区的氢气的摩尔比为1：0.1～8；

(4)将二氧化碳输入至所述气体混合器中与所述氢气进行混合，然后输入至所述甲烷化反应区中；

所述二氧化碳的纯度为10％～100％；

步骤(4)中，将所述二氧化碳加热至220～350℃后输入至所述气体混合器中；

步骤(4)中，所述气体混合器中，所述二氧化碳与所述氢气的摩尔比为1：1～8；

(5)所述甲烷化反应区包括5台串联和/或并联的固定床甲烷化反应器，在最后一台的所述固定床甲烷化反应器的出口即收集到天然气；

所述甲烷化反应区中，3台所述固定床甲烷化反应器与2台所述固定床甲烷化反应器之间设有一气液分离器；

所述甲烷化反应区中所述固定床甲烷化反应器中的反应压力为1～5MPa；

第1台所述固定床甲烷化反应器、第2台所述固定床甲烷化反应器和第3台固定床所述甲烷化反应器中的温度为250℃～670℃；

第4台固定床甲烷化反应器和第5台固定床甲烷化反应器中的温度为230℃～670℃；

所述过剩电来自于弃光、弃风、弃水和/或核电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，输入至所述甲烷化反应区的氢气分成2股，分别输入至第2台所述固定床甲烷化反应器和第3台所述甲烷化反应器中；输入至所述气体混合器中的氢气、输入至第2台所述固定床甲烷化反应器中的氢气与输入至第3台所述固定床甲烷化反应器中的氢气的体积比为0.33：0.23：0.44。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述气体混合器中的混合气按照摩尔比为0.7：0.2：0.1分成3股分别输入至第1台所述固定床甲烷化反应器、第2台所述固定床甲烷化反应器和第3台所述固定床甲烷化反应器中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(1)中收集产生的氧气作为副产品。